Файл: Михелев, А. А. Печи хлебопекарного и кондитерского производств. (Устройство и эксплуатация).pdf

обогревом нагреватели объединяют в группы с индивидуальным ре­ гулированием) и т. д.

Кроме того, печи с электрическим обогревом обладают малой теплоаккумулирующей способностью, позволяют легко осущест­ влять переход с одного теплового режима на другой, что делает их перспективными в условиях сменной работы промышленных предприятий. Во многих районах страны (Сибирь, Молдавия и др.), где имеется наличие сравнительно дешевой электроэнергии, уже сейчас в печах хлебопекарного и кондитерского производств пред­ почтительно применяется электроэнергия. Наращивание мощности хлебозаводов и кондитерских фабрик в значительной степени про­ исходит за счет печей, в которых используются различные способы электрического обогрева рабочей камеры и соответственно различ­ ные нагревательные элементы.

Интенсивность лучистого теплообмена в рабочих камерах печей хлебопекарного и кондитерского производств зависит от многих факторов, из которых А. С. Гинзбург выделяет следующие [61:

1.Распределение интенсивности излучения в спектре излуча­ теля, зависящее, главным образом, от его температуры.

2.Оптические и теплофизические характеристики пищевых продуктов, подвергаемых термической обработке в печах.

3.Геометрические параметры, характеризующие взаимное рас­ положение генераторов излучения и объектов облучения — пище­ вых продуктов. От этих параметров зависит равномерность облу­ чения пищевых продуктов и интенсивность падающего на них теплового потока.

4.Физические характеристики и параметры среды рабочей ка­ меры печей.

Генераторы излучения (в частности, электрические) классифи­ цируют по приведенным ниже признакам [6]:

1.По длине волны максимума излучения, зависящей от темпе­ ратуры излучателя:

а) темные длинноволновые излучатели, максимум излучения

света; б) светлые коротковолновые излучатели, работающие при тем­

пературе 1500—1800° С. Максимум излучения у них приходится на область с длиной волны К < 1,3 мкм.

2. По конструкции электронагревателей: а) элементы сопротивления;

б) зеркальные инфракрасные лампы накаливания; в) излучатели с кварцевыми трубками.

22

К генераторам излучения предъявляются следующие общие тре­ бования:

1.Стабильность распределения интенсивности излучения в спек­ тре излучателя.

2.Максимально возможная равномерность облучения обрабаты­ ваемого материала (пищевых продуктов), т. е. возможно большая

равномерность энергетической освещенности на всей поверхности облучаемого материала. Для отдельного генератора излучения наи­ большая интенсивность излучения имеет место по оси симметрии генератора. По обе стороны от оси симметрии интенсивность излу­ чения уменьшается. Наиболее равномерной энергетической осве­ щенности материала можно добиться путем рационального взаимного расположения генераторов и объектов облучения. Для этого рас­ стояние между генераторами выбирают таким образом, чтобы со­ вмещенная эпюра излучения отдельных генераторов давала бы, по возможности, равномерную энергетическую освещенность объектов облучения.

3.Срок службы излучателя должен быть, по возможности, мак­ симальным.

4.Излучатели должны обладать минимальной тепловой инер­ цией, т. е. время от момента включения излучателя до доведения его до рабочего состояния должно быть минимальным.

5.Стойкость в отношении воздействия влаги и химически ак­ тивных газов, содержащихся в среде рабочей камеры печей хлебо­ пекарного и кондитерского производств.

6.Максимальный энергетический (радиационный) коэффициент полезного действия, который характеризует долю энергии, преобра­ зованной в излучение, от общей энергии, подведенной к генератору (следует учитывать, что конвективная теплоотдача от генераторов излучения в рабочую камеру печей не является тепловой потерей, так как в закрытых камерах печей хлебопекарного и кондитерского производств она приводит к повышению температуры среды камеры, что интенсифицирует суммарную теплоотдачу к объектам термооб­ работки в таких печах).

Трубчатые электронагреватели (элементы сопротивления) имеют

следующие преимущества перед нагревателями других типов: они могут работать в воде, жидком металле, соли и т. д.; надежны при вибрациях и значительных ударных нагрузках; могут иметь любую форму; корпус нагревателя не находится под напряжением.

По своему назначению трубчатые электронагреватели делятся на серии:

НС>К — для расплавления селитры и щелочи и нагрева их до температуры 600° С.

НМЖ — для расплавления легкоплавких металлов и сплавов;

23

НВ, НВЖ и ТЭН — для нагрева до 100° С воды и водных рас­ творов солей, щелочей и кислот в открытых и закрытых сосудах; НВТ и НВГЖ — для нагрева до 100° С воды и водных раство­

ров солей, щелочей и т. п.; НММ и НММЖ — для нагрева до 300° С минерального масла

в открытых и закрытых сосудах; ТЭН — для нагрева до 200° С масел и пищевых жиров и до 250—

350° С подвижного и неподвижного воздуха, пресс-форм и т. п.; НВС и НВСЖ — соответственно для нагрева до 400 и 600° С

воздуха в печах, сушильных шкафах, калориферах и т. п.; НП и НПЖ — соответственно для нагрева до 200 и 350° С пресс-

форм, штампов и т. п.; ЭТ — для всех видов нагрева.

Трубчатый электронагреватель представляет собой тонкостен­ ную металлическую трубку, внутри которой помещена спираль проволоки с высоким омическим сопротивлением. Свободное про­ странство трубки заполнено наполнителем с высокими теплопрово­ дящими свойствами, служащими для электрической изоляции спи­ рали от стенок трубки.

В качестве наполнителя трубчатых электронагревателей исполь­ зуется кристаллическая окись магния — периклаз.

Торцы трубки электронагревателя заливаются влагонепроницае­ мым термостойким лаком (герметиком). Контактные выводы изготов­ ляются из стальной проволоки. На выступающие части выводов надеваются фарфоровые изоляторы, гайки и шайбы для подсоедине­ ния их к проводам электрической сети.

Типовое обозначение трубчатого электронагревателя составля­ ется следующим образом.

ТЭНООО — трубчатый электрический нагреватель с заводским номером 000.

ЭТ1000 — электронагреватель трубчатый с развернутой дли­ ной (соответствующей длине металлической трубки нагревателя) 1000 см.

НВЖ V2 — нагреватель воды (С — селитры, Г — гальваниче­ ский, М — металла, ММ — масла, ВС — воздуха, П — пресс-форм), жаропрочный с развернутой длиной — 1 м; номинальная мощность электронагревателя — 2 кет.

Для обогрева рабочих камер печей хлебопекарного и кондитер­ ского производств могут быть использованы электронагреватели серии ТЭН, НВС и НВСЖ-

Как выше отмечалось, электронагреватели серии ТЭН предна­ значены, в частности, для нагрева воздуха до температуры 250— 350° С, т. е. такой, которая имеет место в рабочих камерах печей. Эти нагреватели имеют одинарную оболочку из углеродистой стали

£4

марки Ст.10 с защитным покрытием, нанесенным гальваническим' способом. Допустимое отклонение по мощности ±10% .

Электронагреватели серии ТЭН изготовляют различной конфи­ гурации: прямые, U-образные и др. Мощность одного нагревателя может составлять 0,4—5 кет] удельный тепловой поток на актив­ ной части трубки нагревателя может составлять примерно 0,5— 8,5 ккал1см2 ■ч.

Электронагреватели серии НВС так же, как и нагреватели серии ТЭН, имеют одинарную оболочку, выполненную из углеродистой стали марки Ст.10. Нагреватели серии НВСЖтакже имеют одинар­ ную оболочку из нержавеющей стали марки Х18Н10Т, что делает их стойкими в условиях агрессивной среды рабочих камер печей.

Подбор трубчатых электронагревателей производится следую­ щим образом. Суммарная мощность установленных в печи нагрева­ телей

Зная суммарную мощность установленных в печи электронагре­ вателей и мощность одного нагревателя, определяем минимальное количество нагревателей, установленных в печи:

где Рн — мощность одного нагревателя, кет; п — количество нагревателей.

Исходя из необходимости форсировать работу печи в отдельные периоды (переход с одного сорта на другой, период разогрева печ» и т. д.), найденное таким образом количество нагревателей должнобыть увеличено на 15—20%, что составит некоторый запас мощности (необходимый также для того, что при определении теплопотребления Q затруднительно учесть все тепловые потери, а также потому, что в процессе эксплуатации возможно понижение напряжения в сети).

Размещение нагревателей в отдельных зонах рабочей камеры печей хлебопекарного и кондитерского производств производится в соответствии с теплопотреблением в зонах и связано с температур­ ным режимом, который необходимо поддерживать в соответствую­ щей зоне.

25

Монтаж и эксплуатация трубчатых электронагревателей имеют свои особенности, главные из которых заключаются в следующем:

1. Электронагреватели должны работать только в той среде, для которой они предназначены. Если они работают в жидкой ■среде, то их устанавливают так, чтобы активная часть полностью находилась в жидкости, т. е. омывалась нагреваемой средой.

2.Количество электронагревателей, устанавливаемых на одной печи, определяется в результате расчетов по приведенным выше формулам.

3.Электронагреватели не должны соприкасаться друг с другом.

4.Выводные концы электронагревателей должны быть защище­ ны от механических повреждений индивидуальными колпаками или общим кожухом. Должна быть также предусмотрена тепловая изоляция выводных концов нагревателей. (Температура на выводных концах не должна превышать 180—200° С).

5.Корпус каждого электронагревателя рекомендуется надежно заземлять. Жилы проводов или кабелей к нагревателям мощностью

■около 5 кет подключаются с помощью кабельных наконечников.

6.Перед монтажом у всех трубчатых электронагревателей сле­ дует проверить сопротивление изоляции в холодном состоянии, вели­ чина которого должна быть не менее 10 Мом. Если сопротивление изоляции окажется менее 10 Мом, нагреватель следует тщательно просушить. При этом необходимо следить, чтобы температура на его оболочке не превышала 200° С. Допускается сушка током на месте установки нагревателей путем подключения на рабочее напряжение последовательно по два нагревателя.

7.Рекомендуется подключать нагреватели к сети через индиви­ дуальные плавкие предохранители. Это позволяет легко определить выход из строя любого нагревателя, установленного на печи.

8.В отдельных случаях рекомендуется в цепь каждого нагрева­ теля последовательно включать проволочное сопротивление, на ко­ тором создается падение напряжения 2,5 или 3,5 в. К этому сопро­ тивлению параллельно подключается сигнальная лампа накалива­ ния на номинальное напряжение, соответствующее падению напря­

жения на сопротивлении. При включении исправного нагрева­ теля в сеть сигнальная лампа горит, при выходе из строя — лампа

•гаснет.

9. При эксплуатации нагревателей необходимо следить за состоя­ нием контактов выводных концов с электрической сетью. Следует периодически подтягивать контактные гайки, не допуская поврежде­ ния закрепления в корпусе нагревателей контактных выводных стержней (через которые подается напряжение).

10.Не допускать крепления нагревателей за выводные стержни.

11.Необходимо периодически производить очистку оболочек

26